Показаны сообщения с ярлыком Олимпиада. Показать все сообщения
Показаны сообщения с ярлыком Олимпиада. Показать все сообщения

Как доказывать олимпиадные неравенства

На семинаре координаторов олимпиады "Кенгуру" Вячеслав Андреевич Ясинский прочёл лекцию о том, как можно доказывать олимпиадные симметричные неравенства с помощью собственного метода разностей переменных.

Действительно, на математических олимпиадах часто встречаются задания на доказательство неравенств, как, например, такое, с Международной олимпиады по математике 2001 года: $\frac{a}{\sqrt{a^2+8bc}}+\frac{b}{\sqrt{b^2+8ac}}+\frac{c}{\sqrt{c^2+8ab}}\geq 1$ (для положительных a,b,c).

Обычно чтобы доказать олимпиадное неравенство, его нужно привести к одному из базовых: Коши, Коши-Буняковского, Йенсена, неравенству между средними и т.д. Причём часто приходится пробовать различные варианты базового неравенства до достижения успеха.

Однако часто у олимпиадных неравенств (как у приведённого выше) есть одна особенность. При перестановке переменных (например, замене a на b, b на c и  c на a) они не изменятся.

Если функция нескольких переменных не меняется при любой их перестановке, то она называется симметрической. Для симметрической функции f от трёх переменных выполняется равенство:
f(x,y,z)= f(x,z,y)= f(y,x,z)= f(y,z,x)= f(z,x,y)= f(z,y,x)

Если же функция не меняется только при циклической перестановке переменных, она называется циклической.
f(x,y,z)= f(y,z,x)= f(z,x,y)

Для неравенств, которые строятся на основе симметрических функций, Вячеслав Андреевич разработал универсальный метод доказательства.

Сложные задачи, которые вам раньше не встречались

Книга с задачами международных математических конкурсов
Координаторы олимпиады "Кенгуру" в Винницкой области, Игорь Михайлович Кривошея и Татьяна Станиславовна Збожинская, являются также представителями членами Администратисного совета Международного математического комитета и его официальными представителями в Украине. От них на математическом семинаре в Яремче мы узнали о Международном чемпионате по решению математических задач.

Этот чемпионат проводится с 1985 года, а Украина в нём участвует с 2002 года и наши неоднократно завоёвывают медали. Одной из особенностей чемпионата является оригинальность задач, их чаще всего не встретить в "математическом фольклоре". Подытоживая свой опыт участия в нём, авторы издали книгу "Задачі міжнародних математичних чемпіонатів", в которой более 800 задач, предлагавшихся на отборочных турах и суперфинале с 2002 года по сей день.

Попробуйте решить некоторые из них.
1. В окружность вписаны три правильных многоугольника. У первого из них вдвое больше сторон, чем у второго. Если у каждого многоугольника взять по одной стороне, из этих сторон можно построить прямоугольный треугольник. Сколько сторон в каждом многоугольнике?

Интересный способ решать кубическое уравнение

Иногда попадаются кубические уравнения типа такого
$x^3-(\sqrt{2}+1) x^2+2=0$

Мало того, что оно кубическое, неприведённое, так в нём ещё иррациональные коэффициенты. Прямо руки опускаются, если не знать одной хитрости.

Обратим внимание, что среди коэффициентов уравнения имеются двойка и корень из двух. Сделаем замену $y = \sqrt{2}$

Уравнение примет вид:

$x^3-y\cdot x^2 -x^2+y^2=0$

Относительно икса оно кубическое, а относительно игрека - квадратное. Вот и решим его относительно игрека:

$y^2 -x^2 \cdot y +x^3 -x^2=0$

XXI тур Математического Марафона

Владимир Лецко уже более восьми лет проводит интернет-конкурс "Математический марафон". В каждом туре даются 10 задач. Особенностью 21-го тура является ориентированность (не всех, но большинства задач) на использование компьютера.

Разбор решений начнётся с осени, так что за лето их можно спокойно обдумать.
Присылайте решения на почту val-etc (at) yandex.ru или, зарегистрировавшись на форуме dxdy.ru, личным сообщением пользователю VAL.

Задача ММ201 (3 балла)
Решения принимаются до 11.09.2015

Для каждого натурального $k$ найти все возможные $n$, при которых множество  $\{1, 2, ..., n\}$ можно разбить на классы так, что наибольший элемент в каждом классе ровно в $k$ раз больше количества элементов класса.

Задача ММ202 (5 баллов)
Решения принимаются до 18.09.2015

При каких значениях параметра a разрешимо уравнение  $x^2 - a = \lfloor x \rfloor  \{x\}$?

Задача ММ203 (5 баллов)
Решения принимаются до 25.09.2015

Единичный квадрат разрезали на 5 равновеликих фигур отрезками, параллельными диагоналям. Найти наименьшую возможную суммарную длину этих отрезков.

Задача ММ204 (5 баллов)
Решения принимаются до 2.10.2015

Найти натуральное число, которое в трех различных системах счисления записывается 102, 201 и 20001 соответственно.

Задания отборочного этапа XVI Всеукраинского турнира юных математиков - Часть 2

Задача 6. Геометрическое место точек

Дана окружность $\omega$, на котором обозначены точки А, В и С. Пусть BF и CE - высоты треугольника АВС, М - середина стороны АС. Найдите геометрическое место точек пересечения прямых BF и ME для всех возможных положений точки А на окружности $\omega$.

Задания отборочного этапа XVI Всеукраинского турнира юных математиков - Часть 1

Финал XVI Всеукраинского турнира юных математиков планируется провести в октябре-ноябре 2013 года. Приводим задания, рекомендуемые для отборочных этапов турнира.

Как находить бесконечные суммы: часть 2

В первой части мы нашли суммы следующих рядов:
сумма ряда
сумма ряда
сумма ряда.

Результаты Второй открытой интернет-олимпиады по математике

Поздравляем победителей и участников олимпиады!
I Сергей Половинкин (e-science.ru)
II OpenGL (e-science.ru)
III Наталия Макарова
txAlien (sciteclibrary.ru)

Решение задачи 7. Жук на ленте

Условие задачи

Один конец резиновой ленты неподвижно закреплён, а за другой тянут с постоянной скоростью v. У неподвижного конца ленты находится жук, который начинает ползти вдоль неё со скоростью u. Когда жук доползёт до противоположного конца ленты, если начальная длина ленты равна L?

Решение задачи 6. Больше всего сумм

Условие задачи

Найдите четырёхзначное число, которое можно представить в виде суммы нескольких последовательных натуральных чисел наибольшим количеством способов.

Решение задачи 5. Треугольник из отрезков

Условие задачи

Единичный отрезок случайным образом разбивается на две части. Затем большая часть опять случайным образом разбивается на две. Какова вероятность того, что из этих трёх частей можно составить треугольник?

Решение задачи 4. Карты

Условие задачи

На столе в закрытую лежат 8 карт. Известно, что там 4 красные и 4 чёрные карты. Вы выбираете из них две случайным образом. Какова вероятность того, что эти две карты окажутся одного цвета?

Решение задачи 3. Сумма ряда

Условие задачи

Найдите закономерность и вычислите сумму всех элементов последовательности
сумма ряда

Как находить бесконечные суммы: часть 1

Рассказ о суммировании бесконечных рядов начну анекдотом из математического фольклора, который я сегодня опубликовал на «Десяти Буквах»

В магазин пришло бесконечное множество математиков. Первый попросил килограмм сахара, второй - полкило, третий - четверть килограмма...
-Так! - прервал их продавец, - Забирайте свои два килограмма и проваливайте.

Итак, первый вопрос, который рассмотрим – почему сумма равна двум.

Решение задачи 2. Стохастический Баше

Условие задачи

Вася и Петя отлично умеют анализировать Баше-подобные игры, поэтому они решили несколько разнообразить игровой процесс.

Сначала Вася называет некоторое число 50<N<100. На стол кладётся N спичек.

Вариации на тему игры Баше

Задача

На столе лежат 25 спичек. Два игрока по очереди могут брать 1, 2, 3 или 4 спички. Выигрывает тот, кто забирает последнюю спичку. Кто выиграет при правильной игре?
Решить ту же задачу, если игроки могут брать 1, 3 или 6 спичек.

Вторая открытая интернет-олимпиада по математике

Вторая открытая Интернет-олимпиада по математике проводилась в мае 2010 года. Для решения предлагалось 7 нестандартных задач, оценивающихся по 7 баллов каждая.Принять участие могли все желающие.

Задача 1. Приближение произведением
Отношение двух наименьших трёхзначных простых чисел равно 101/103=0,980583…
Найдите несколько таких простых дробей с числителями и знаменателями, не превосходящими 50, произведение которых отличалось бы от 101/103 менее чем на 10-5